摘 要

能源的危机和环境污染问题一直是刻不容缓需要解决的问题，全球的能源危机需要尽快解决。能源的有效利用同样也是我们必须要面对的课题，对于传统化石能源燃烧时所产生的的废热，余热等难以利用的能量，以及可再次使用的比如太阳能等可再生能源，成为了各国研究人员所面临的共同问题。随着人们生活条件的提高，制冷这个行业与人们的生活以及密切的无法分割，人们的日常生活，汽车，工业生产等地方都需要空调或者其他制冷系统的存在。

吸收式制冷机是一种能将太阳能，废热等低品位的能量利用起来，利用浓度高的溴化锂溶液对水蒸汽的吸收能力较强的特点的一种制冷系统。该制冷系统在国内国外都有着迅速的研究，溴化锂吸收式制冷系统相对于其他各种制冷系统有着可以利用废热作为驱动的不可替代的优点。溴化锂吸收式制冷系统的性能的提高成为了国内外学者共同研究的话题。

本文将通过MATLAB为工具，在对溴化锂吸收式制冷机的工作过程为基础，对溴化锂吸收式制冷机的制冷过程进行仿真模拟研究，对溴化锂制冷设备在运行过程中的负荷进行计算，找出影响溴化锂制冷系统的工作负荷的条件。然后对制冷机的热效率进行研究，通过对不同工况下溴化锂制冷系统的制冷性能的分析，找出溴化锂制冷系统的性能效率(cop)随着工况变化的规律。

结果表明：溴化锂吸收式制冷机的各个装置在不同的温度下，热负荷变化具备一定的规律，在设计溴化锂吸收式制冷机时，需要根据实际情况更改溴化锂制冷机的温度变化，使其获得更高的性能系数(cop)和更小的热负荷。

关键词：溴化锂；吸收式制冷；效率；负荷；建模仿真

Abstract

Environmental pollution is a major global problem. The solution of this problem cannot be delayed.The effective use of energy is also a topic that we must to face, For the energy that is difficult to utilize, for example,the waste heat generated during the combustion of traditional fossil energy sources and industrial production, as well as renewable energy sources such as solar energy, which can be reused, have become the common problems faced by researchers all over the world. With the improvement of people's living conditions, the refrigeration industry is inseparable from people's life. People's daily life, automobiles, industrial production and other places all need air conditioning or other refrigeration systems.

Absorption refrigerator can use the low grade heat energy as the driving energy source,the low grade heat energy include solar energy and waste heat.This system according to the characteristic that the high concentration lithium bromide solution has strong absorbency to water vapour.The research of this system is very fast all over the world. Compared with other refrigeration systems, lithium bromide absorption refrigeration system has irreplaceable advantages that waste heat can be used as driving.The Lithium bromide absorption refrigeration systems has been a subject,which the scientists at home and abroad need to face it together.

This paper will use MATLAB to calculation the result. First I learned the refrigerator ‘s working course,and then use MATLAB to build a model of the absorption refrigerator.calculation the heat load of each equipment of this refrigerator,find the influence factors which can affect the refrigerator’s performance.Then, the thermal efficiency of the refrigerator is studied. Through the analysis of the refrigeration performance of the lithium bromide refrigeration system under different working conditions, the law of the working efficiency (cop) of the lithium bromide refrigeration system changing with the working conditions is found out, and the conclusion is drawn, which provides a reference for subsequent research.

The results show that the heat load of each device of the lithium bromide absorption refrigerator has a certain rule at different temperatures. When designing the lithium bromide absorption refrigerator, it is necessary to change the temperature change of the lithium bromide refrigerator according to the actual situation to obtain higher coefficient of performance (cop) and lower heat load.

Keywords：LiBr Absorption refrigeration; efficiency; load; modeling and simulation

目录

第一章 绪论 1

1.1 研究目的与意义 1

1.2 国内研究现状 2

1.3 国外研究现状 3

1.4 本文的主要研究内容 5

第二章 溴化锂吸收式制冷系统建模 6

2.1 溴化锂吸收式制冷机的工作原理 6

2.2 溴化锂吸收式制冷系统建模 6

2.2.1建模过程中的简化与假设 6

2.2.2 模型假设 7

第三章 溴化锂吸收式制冷系统性能分析 10

3.1 发生器温度对性能的影响 10

3.2 蒸发器温度对性能的影响 11

3.3 吸收器温度对性能的影响 13

3.4 热交换率对性能的影响 15

3.5 冷凝器温度对性能的影响 16

第四章 结论和总结 19

4.1 结论 19

4.2 总结 19

致 谢 20

参考文献 21

第一章 绪论

1.1 研究目的与意义

在当前全球的能源消耗中，化石能源一直是使用最多的能源来源，化石能源具有热值高，使用方便等优点，但化石能源的使用给环境带来了极大的压力，这个问题已经越来越无法忽视。在英国的工业革命时期，工业发展迅速，但当时的几乎所有工业都是以化石燃料作为能源的，在当时就爆发了伦敦烟雾的事件，导致了很多人患病甚至死亡。近几年来，我国国内有很多大城市经常有雾霾出现，背景，天津，河北等地尤为严重，严重影响了这些地区居民的日常生活。要解决雾霾等问题，就必须从能源使用的结构上入手。目前，我国的电力来源大部分是火力发电，而在夏天，空调用电在所有用电负荷中占据着最大的比例。2003以来，空调用电已经超过40%，而2017年的夏天，北京的空调的耗电总量已经超过北京电网总负荷的50%。所有，从能源节约和环境保护的角度来看，暖通空调的相关研究都必须以节能减排为目标，尽可能多的使用清洁能源或者使用工业上由于化石燃料的燃烧所产生的几乎不可以再次利用的废热，余热等能量来满足人民生活中制冷的需要。

随着全球各国已经开始研究节能减排的问题，目前全球能源的消耗增加的趋势已经逐渐缓慢，但总量依然在增加。能源的合理利用成为了全球性的重要问题，我们面临着能源需求增加，但是同时需要保护环境这一大问题。所以，从能源的角度出发，清洁能源与可再生能源将在未来使用的越来越广泛。到2012年时，中国已经是全球最大的能源生产国和消费国，这无疑增加了我国的环境压力，能源的总消耗量已经高达36.2吨煤。在《世界能源统计年鉴2017》的统计中，中国能源的使用量仍然是世界第一，在能源需求的增长中占比27%，能源消费的占比23%。为了解决这些问题，中国正在将能源的使用种类偏向可再生能源以及清洁能源，减少了煤炭的使用，在2016年，中国的煤炭消费在总能源使用中创造了历史最低值，降到了62%，并且在2016年，中国的可再生能源的使用量达到了20.5%，创历史最高，其中太阳能是使用最为广泛的可再生能源，也是增长最为广泛的可再生能源。